原油含水分析/测定常用方法之在线测量方法

传统的离线测试方法取样的随机性大、取样不及时，不能及时反映原油含水率的变化，而且在油井较为分散或恶劣的天气情况下化验的劳动强度较大，更为重要的是传统的离线测量法不能满足油田生产自动化管理的需要。

随着我国石油行业的技术发展，原油含水率在线测量技术在油田得到了越来越广泛的应用，在线检测仪表投入使用后大大降低了劳动强度提高了测量精度和测量速度使油田自动化水平迈上了一个新的台阶。目前国内常用的在线检测方法有：电容法(或射频电容法)、射线法、密度计法、电磁波法（又分为短波法、微波法）、射频导纳等。下面依电容法、密度计法为例，将在线测试方法做简单介绍，供大家一起探讨学习。

电容法（射频电容法）

电容法测含水是目前我国应用最多、最成熟的一种测量方法。其测量原理核心是根据油水介电常数差异较大。当含水的油品流过电容的两个电极之间的环境空间时，电极间介质的介电常数变化，导致电容值发生变化，通过测量电路可将电容值的变化转换为频率信号，从而实现对油品含水率的测量。

电容法测量因其范围比较大，灵敏度高，机械损失小，响应时间短，适应性强 ，成本低等特点在国内各大油田的计转站、联合站、卸油台、输油管线等场所均有较多应用。根据现场工况及工艺管线的差异，常见形式有如下几种。

采用多极板式电容传感器测量油、水（两相）混合物的含水率来提高测量精度及改进结构以期产品能适应单井、计量间油、气、水（三相）混合物的含水率测量是目前国内各大生产厂家研究突破的重点。

目前市场应用成熟的产品当属杭州飞科电气有限公司研发生产的ALC05系列井口原油含水分析仪，该含水分析仪自2017年投入市场以来，因其操作简单、测量精度高、体积小等明显优势，在新疆、大庆、长庆、胜利等油田的单井井口及计量间均有广泛安装应用。ALC05系列井口原油含水分析仪如下：

ALC05系列井口原油含水分析仪采用创新的双管段结构和多探头的测量技术（40个探头），测量管段和旁通管段自动切换。测量过程由以下几个步骤：切换取样，初步测量分析，加热分层，含水率分层扫描测量，计算综合含水。液流通道切换到旁通管段的同时，原来流经测量管段的介质被截留，可按设定的任意时间间隔静置、加热、分层、扫描测量。由于创造了相对静态的测量环境，气液及杂质的分层时间很长，还有加热的辅助，因此可以取得很好的测量精度。

密度计法

密度计法测含水的原理：是利用油与水密度不同，将油与水看作不相容的两种液体，当油与水按不同比例混合时，得到的混合物密度也不同，根据油和水的密度，进而推算出原油含水率。

实际工况中一般应用震动管液体密度计（科氏力质量流量计），连续测量两相分离器排出的油水混合液的密度，再计算出原油含水率。通过对油水混合物的研究发现，油水混合物存在多种模态（主要可以分为4种）：油包水、油包水包油、水包油、水包油包水，具体呈现哪种状态也不具规律性，各种状态的结构也很不稳定，密度法通常忽略了油与水的混合方式，将混合液的总体积看作油与水的体积之和，同时原油含砂、含气均对测量结果产生很大影响。砂子密度比油大，使混合液体总体密度上升，导致计算含水率过高的误差，形成“砂吃油”现象；在高含水原油中，矿化水极易造成密度计振动管内壁结垢的现象，测量仪器内部管壁结垢会产生“垢减油”现象，也会导致计算含水率过高的误差。同时含气会造成“气增油”的假象,使测量结果产生很大偏差。另外振管式密度计安装时要求上下法兰同心，不能有扭曲现象，外界无振动干扰，实际应用中很难克服以上各种影响因素，测量准确率较低，不适合中转站高含水混合液的测量。

在线测量方法实现了对油井含水实时、准确、全面的检测，弥补人工取样和化验的缺陷，节省人力物力，达到了降本增效的目的。利用信息化建设实现远程监控，为“智能油田”建设提供了数据基础。关于更多在线原油含水率测定的方法以及典型的安装应用，敬请关注杭州飞科电气有限公司官网www.hzfke.com与小编一起探讨、了解原油含水率测量的相关资讯。

关键词： 测量方法 测量精度 介电常数